CN202292572U - 双向机械转换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双向机械转换器，包括：主轴；传动机构，所述传动机构包括相互联接的传动装置和换向装置；以及，输入力矩的旋转装置，所述旋转装置的旋转轴与所述主轴同轴，所述旋转装置与所述传动装置相互联接，并通过所述传动装置，不论所述旋转装置的转动方向如何，均按照一个预先设定的方向将力矩传递到所述主轴输出；其中，通过所述换向装置，所述预先设定的方向可变换。本实用新型结构简单紧凑，不但能有效利用驱动装置的双向运动，而且输出轴的转动方向可根据需要方便地切换，操作简便。

Description

双向机械转换器

技术领域

本实用新型涉及手动工具，尤其涉及一种有效利用驱动装置双向运动的机械转换器。

背景技术

一般螺丝批、力矩扳手之类手动工具的使用中，手在转动方向上的运动有一定的限度，不会是沿着一个方向持续进行的。这类工具中，手柄的转动轴与主轴同轴，使用时一般是这样的：首先，用手朝着某个希望的方向转动手柄(例如拧紧或松开一个螺钉)，然后，将手反向旋转，使该工具重新定位以便进入下一循环。在上述循环的第二部分，手的反向旋转可以是放开手柄后再重新握住，也可以是在工具中配有棘轮机构等单向装置，使手柄反转时主轴不动，还可以是将该工具与螺钉脱离后再插入。但无论如何，手的反向旋转都不会带来紧固件的有效运动，因此成为被浪费的动作。

美国专利US5931062公开了一种机械转换器，包括一个主轴；以及安装在主轴上的两个驱动元件，每个驱动元件与主轴之间都插入有一个单向离合器，且主轴上的这两个单向离合器与主轴的接合方向相同，使得当任一个驱动元件向该方向旋转时，主轴都会被拖动向一个方向转动，而当驱动元件向反方向旋转时，相对主轴是空转；还包括一个沿主轴轴线配置的旋转装置，该旋转装置与一个选定的驱动元件接合；还包括一个转换机构，该转换机构与两个驱动元件同时相联，迫使该两个驱动元件总是反向旋转，以使一个驱动元件拖动主轴转动，另一个驱动元件空转，使得不管驱动部件向哪个方向旋转，主轴都一直向一个方向旋转，从而把旋转装置(例如手柄)的正反转都转换为主轴的单向转动。该机械转换器能够有效利用旋转装置的任意方向的转动，也即，不论手柄是顺时针转动还是逆时针转动，主轴都朝向一个方向转动，从而大大提高了手的运动效率，节约了操作时间。

然而，该发明的转换装置只能使主轴朝着一个方向转动。为了适应主轴在两个方向上转动的需要(例如，在作为螺丝批应用时的拧紧或松开紧固件)，该发明的手柄必须能够从与其同轴的主轴上拆下，并且主轴的两端(设为A、B两端)都可安装螺丝批。假设开始使用主轴的A端拧紧一个紧固件，若需要松开这个紧固件，必须将安装在主轴B端的手柄从主轴上卸下，再将手柄装到主轴的A端上，并在主轴的B端装上合适的螺丝批头，然后才能进行松开紧固件的动作。若是要松开的紧固件与原先正在拧紧的紧固件是同一型号，还必须在手柄换位前先将批头从A端卸下，装至B端。由此可见，该发明的机械转换器更换主轴方向是很不方便的。对于批头可更换的多用螺丝批而言，在主轴两端来回更换批头更是非常麻烦。另外，必须保证手柄可以容易地从主轴上拆下，也就意味着整个螺丝批自身的完整性不容易保证，部件容易散落遗失。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种可以方便地切换主轴转动方向的双向机械转换器。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以方便地切换主轴转动方向的双向机械转换器。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种双向机械转换器，包括：主轴；传动机构，所述传动机构包括相互联接的传动装置和换向装置；以及，输入力矩的旋转装置，所述旋转装置的旋转轴与所述主轴同轴，所述旋转装置与所述传动装置相互联接，并通过所述传动装置，不论所述旋转装置的转动方向如何，均按照一个预先设定的方向将力矩传递到所述主轴输出；其中，通过所述换向装置，所述预先设定的方向可变换。

进一步地，所述传动装置套设在所述换向装置上；所述传动装置包括各自通过一个单向离合器安装在主轴上的两个驱动元件，和一个转换结构，所述转换结构与所述两个驱动元件均相联，迫使所述两个驱动元件按照相反方向旋转；其中，所述两个驱动元件在轴向上彼此隔开；其中所述换向装置包括所述单向离合器；两个所述单向离合器的作用方向相同，使得所述两个驱动元件中以所述作用方向旋转的一个驱动元件带动所述主轴转动，以与所述方向相反的作用方向旋转的另一个驱动元件相对所述主轴空转。

在本实用新型的双向机械转换器的一种具体实施方式中，所述两个驱动元件分别为主动轮和从动轮；所述转换结构包括至少一个与所述主轴垂直设置的中间轮轴，至少一个中间轮穿设在所述中间轮轴上，至少一个所述中间轮与所述从动轮和所述主动轮均相联，以使所述主动轮和所述从动轮按照相反方向旋转；并且所述主动轮与所述旋转装置紧固联接。进一步地，所述从动轮、所述主动轮和所述中间轮均为锥齿轮。更进一步地，所述转换结构包括两个与所述主轴垂直设置的中间轮轴，两个中间轮分别穿设在所述中间轮轴上，所述两个中间轮均与所述从动轮和所述主动轮均相联，以使所述主动轮和所述从动轮按照相反方向旋转。

本具体实施方式可有多个较佳实施方案，其一种较佳实施方案中，所述主轴具有至少一个异形面，所述换向装置通过所述至少一个异形面与所述主轴相互联接。进一步地，其中所述主轴具有多个异形面。更进一步地，所述主轴具有三个异形面。另外，所述主轴的所述至少一个异形面可被分为两段设置，分别对应于所述两个驱动元件。

本较佳实施方案中，所述换向装置套设在所述主轴上，所述换向装置包括换向元件和两组滚动体；其中，所述换向元件以间隙配合的方式同轴地套设在所述主轴上，所述换向元件上开有尺寸略大于所述滚动体的两组槽，以分别设置两组所述滚动体，两组所述滚动体的位置与两个所述驱动元件的位置分别对应；两个所述驱动元件各自具有内圆周面，两个所述驱动元件分别通过所述内圆周面以间隙配合的方式同轴地套设在所述换向元件上，每组所述滚动体包括至少一个滚动体，所述滚动体可以在所述异形面上滚动；所述换向元件的所述两组槽可推动所述滚动体与所述异形面和所述内圆周面配合；其中，通过所述滚动体与所述异形面和所述内圆周面配合而构成所述单向离合器。

进一步地，所述内圆周面为圆柱面，所述滚动体为圆柱形的滚针，所述滚针的轴线与所述主轴的轴线平行。或者，所述内圆周面为圆锥面，所述滚动体为圆锥形的滚轴，所述滚轴的外形与所述异形面和所述内圆周面之间的间隙相匹配。或者，所述内圆周面为圆柱面或圆环面，所述滚动体为滚珠。

进一步地，所述异形面与所述内圆周面之间形成径向间隙，所述径向间隙的中间部分的尺寸大于所述滚动体的直径，所述径向间隙的两端部分的尺寸小于所述滚动体的直径。更进一步地，所述异形面为圆柱面、椭圆柱面、抛物面或平面。

进一步地，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体数量等于所述异形面的数量。更进一步地，所述换向元件的所述两组槽中的每一组槽内的所述滚动体数量均等于所述异形面的数量。或者，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体数量多于所述异形面的数量。或者，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体数量少于所述异形面的数量。

进一步地，所述换向元件可在所述主轴的圆周方向上预设的两个位置间切换，以通过改变所述异形面与所述滚动体间的位置关系，来设定所述主轴的旋转方向。

本实用新型的双向机械转换器的另一种较佳实施方式中，所述主轴上对应于所述两个驱动元件的位置设有两个棘爪座，每个所述棘爪座上对称地设置有一对反向的可摆动的棘爪；所述两个驱动元件分别具有至少部分地环状分布的内齿形面，所述内齿形面可分别与至少一个棘爪啮合；所述换向装置套设在所述主轴上，并可控制所述棘爪的位置状态，通过改变所述棘爪的所述位置状态，来设定所述主轴的旋转方向。

进一步地，所述换向装置包括以间隙配合的方式同轴地套设在所述主轴上的换向元件，所述换向元件具有开口，所述棘爪可穿过所述开口与所述内齿形面啮合，在所述主轴的圆周方向上，所述开口的至少一端用于推动所述棘爪，控制所述棘爪的所述位置状态；其中，所述单向离合器通过所述棘爪与所述内齿形面之间的配合构成。更进一步地，所述换向元件可在所述主轴的圆周方向上预设的两个位置间切换，以通过改变所述棘爪的所述位置状态，来设定所述主轴的旋转方向。

进一步地，每对所述棘爪间还设置有使所述棘爪张开并靠向所述内齿形面的弹性元件。

进一步地，所述内齿形面为内棘齿面。

本实用新型的双向机械转换器的再一种较佳实施方式中，在所述主轴的周缘上的对应于所述两个驱动元件的位置处设有两组槽，每组槽均包括两个槽；每个槽内均设置一个制动块，所述制动块被弹性元件向外推；所述两个驱动元件分别具有环状分布的内齿形面，所述内齿形面可分别与至少一个所述制动块啮合；所述换向装置套设在所述主轴上，并可控制所述制动块的位置状态，通过改变所述制动块的所述位置状态，设定所述主轴的旋转方向。

进一步地，所述换向装置包括以间隙配合的方式同轴地套设在所述主轴上的换向元件，所述换向元件具有开口，所述制动块可穿过所述开口与所述内齿形面啮合，在所述主轴的圆周方向上，所述开口的至少一端用于推动所述制动块，控制所述制动块的所述位置状态；其中，所述单向离合器通过所述制动块与所述内齿形面之间的配合构成。再进一步地，所述换向元件可在所述主轴的圆周方向上预设的两个位置间切换，以通过改变所述制动块的所述位置状态，来设定所述主轴的旋转方向。

进一步地，所述制动块的外缘是平直的或包括与所述内齿形面匹配的斜面。

本具体实施方式的各种较佳实施方案的双向机械转换器中，所述换向元件上设有两个定向部，分别对应于所述换向元件的所述两个位置，以设定所述主轴的所述旋转方向。进一步地，所述换向元件上的所述两个定向部包括对应的设定主轴为顺时针方向转动或逆时针方向转动的两个定位槽，所述主轴还包括由弹簧支撑的定位球，所述定位球可位于所述两个定位槽中的任意一个，以设定主轴按照顺时针方向转动或逆时针方向转动。或者，本具体实施方式的各种较佳实施方案的双向机械转换器中还包括，设置在所述主轴上的推钮组件，所述推钮组件可沿与所述主轴的轴线平行的方向滑动，但不可沿所述主轴的圆周方向相对所述主轴转动；所述换向元件上还设有螺线状的滑槽，所述推钮组件还滑动地与所述滑槽配合，以将所述推钮组件沿与所述主轴的轴线平行的方向的直线运动转换为所述换向元件相对于所述主轴的圆周运动，从而使所述换向元件在所述两个位置间切换，以设定所述主轴的旋转方向。进一步地，还可包括一个与所述主轴固定连接的头盖，所述头盖上设置了与所述主轴的轴线平行的滑道，所述推钮组件滑动地设置于所述滑道。

本具体实施方式的各种较佳实施方案的双向机械转换器中，所述转换结构可包括一个转换座，所述至少一个中间轮轴垂直于所述主轴地设置在所述转换座上，所述转换座以间隙配合的方式同轴地套设所述换向元件上；所述转换座与一个固定装置固定联接。更进一步地，其中所述固定装置是握持环或者机架。

本实用新型的双向机械转换器还可包括其他多种具体实施方式，例如：

所述两个驱动元件分别为第一直齿轮和第二直齿轮；所述转换结构包括：与所述主轴平行地、以预设的空间间距关系设置的第一轴和第二轴；第三直齿轮和第四直齿轮，被分别装设在所述第一轴和所述第二轴的相反方向的端部处，使得所述第三直齿轮与所述第一直齿轮啮合，所述第四直齿轮与所述第二直齿轮啮合；以及，装设在所述第一轴的中部的第五直齿轮和装设在所述第二轴的中部的第六直齿轮，所述第五直齿轮与所述第六直齿轮互相啮合。

或，一个驱动元件为第一直齿轮，另一个驱动元件为第一带轮；所述转换结构包括：与所述主轴平行地、以与所述主轴之间预设的空间间距关系设置的一个轴；在所述轴的相反两端处分别装设的第二直齿轮和第二带轮，使得所述第二直齿轮与所述第一直齿轮在所述主轴的一侧相互啮合，所述第二带轮可通过传动带被所述第一带轮驱动；以及一条传动带，将所述第一带轮与所述第二带轮联接。

或，所述两个驱动元件分别为第一带轮和第二带轮；所述转换结构包括：与所述主轴间平行地、以预设的空间间距关系设置的第一轴和第二轴；第三带轮和第四带轮，被分别装设在所述第一轴和所述第二轴的相反方向的端部处，使得所述第三带轮通过第一传动带被所述第一带轮驱动，所述第四带轮通过第二传动带被所述第二带轮驱动；以及，装设在所述第一轴的中部的第一直齿轮和装设在所述第二轴的中部的第二直齿轮，所述第一直齿轮与所述第二直齿轮互相啮合。

或，所述两个驱动元件为第一三维带轮和第二三维带轮；所述转换结构包括：位于与所述主轴正交的平面内，且与所述主轴之间具有预设的空间间距关系的一个轴；分别在所述轴的相反两端处装设的第三三维带轮和第四三维带轮；以及，一条三维齿形带，所述三维齿形带将所述第一三维带轮、所述第二三维带轮、所述第三三维带轮和所述第四三维带轮联接在一起。

本实用新型还公开了一种手动工具，包括如前所述的任一种双向机械转换器，其中所述旋转装置是手柄，不论所述手柄如何转动，所述主轴均按照一个预先设定的方向转动，以输出力矩，且所述预先设定的方向可逆转。进一步地，所述主轴上还设有工具头，使所述手动工具成为螺丝批、手钻或力矩扳手。更进一步地，其中所述工具头为批头套筒，所述批头套筒用于安装各种型号的螺丝批头。

本实用新型的双向机械转换器将单向离合器功能和换向器功能结合在一个换向装置上，结构简单紧凑，不但能有效利用驱动装置的双向运动，而且输出轴的转动方向可根据需要方便地切换，操作简便。整个产品是一个完整的结构，不会遗失部件。设置了推钮后，只需操作者用一根手指就可推动，更加大大方便了输出轴的换向。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的第一实施例在第一工作状态下的主视图；

图2是图1所示实施例的E-E向剖视图；

图3是本实用新型的第一实施例在第二工作状态下的主视图；

图4是本实用新型的第一实施例的传动机构示意图；

图5是图4所示传动机构的分解示意图，其中传动装置从换向装置上脱离；

图6是图5中传动装置的分解示意图；

图7是图5中换向装置的分解示意图；

图8A是图1中A-A剖面图；

图8B是图1的B-B剖面图；

图8C是图2中C-C截面部件简化后的局部示意图；

图8D是图2中D-D截面部件简化后的局部示意图；

图9A是图3中A’-A’剖面图；

图9C是图3中C-C截面部件简化后的局部示意图；

图9D是图3中D-D截面部件简化后的局部示意图；

图10是本实用新型的第一实施例中主轴与主动轮或从动轮的配合关系的局部示意图；

图11C是本实用新型的第二实施例的第一工作状态下，与从动轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；

图11D是本实用新型的第二实施例的第一工作状态下，与主动轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；

图12C是本实用新型的第二实施例的第二工作状态下，与从动轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；

图12D是本实用新型的第二实施例的第二工作状态下，与主动轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；

图13C是本实用新型的第三实施例的第一工作状态下，与从动轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；

图13D是本实用新型的第三实施例的第一工作状态下，与主动轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；

图14C是本实用新型的第三实施例的第二工作状态下，与从动轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中C-C位置；

图14D是本实用新型的第三实施例的第二工作状态下，与主动轮对应的换向装置的剖面图，其剖面位置参照图2、3中D-D位置；

图15是本实用新型的第四实施例的局部剖面图，显示了其主轴、制动块、换向元件与主动轮的结构关系；

图16是本实用新型的第五实施例的局部剖面图，显示了其主轴、制动块、换向元件与主动轮的结构关系；

图17是本实用新型的第六实施例的主视图；

图17A是图17所示实施例的A”-A”剖视图；

图17B是图17所示实施例的B’-B’剖视图；

图17C是图17所示实施例的C’-C’剖视图；

图17D是图17所示实施例的D’-D’剖视图；

图17E是图17所示实施例的E’-E’剖视图。

具体实施方式

实施例一：

参考图1和图2，一个较佳实施例为将本实用新型的双向机械转换器应用在一种手动螺丝批100，该螺丝批100通过如图4所示的传动机构120实现双向倍速传动。该传动机构120包括图4所示的传动装置130和换向装置110，可以实现主轴转动方向的切换。图5和图6示出了传动装置130和换向装置110的结构和安装关系。本实用新型的“双向倍速传动”或“双向传动”是相对输入而言的，即手柄作为一种旋转装置，其输入力可以是顺时针或逆时针的任意方向，这种任意方向的输入力均可被有效利用。而本实用新型的“可换向”指的是主轴的输出转动方向可以根据需要，选择为顺时针或逆时针之一。本说明书中所指的顺时针或逆时针方向被定义为从批头朝向手柄方向沿轴向观察到的转动方向。

本实施例的手动螺丝批100的结构、操作方式及原理具体描述如下。

1、螺丝批100的整体结构

螺丝批100由主轴105、传动机构120和旋转装置组成。在本实施例中，旋转装置为手柄121，以任意方向(顺时针或逆时针均可)在手柄121输入的力矩被传动机构120传递到主轴105，使主轴105以预设的方向(顺时针或逆时针之一)输出力矩。传动机构120安装在主轴105上，将手柄121的驱动力矩传递到主轴105。通过安装在主轴105上的批头套筒104可以安装各种型号的螺丝批头101，以输出力矩。

从外部观察，螺丝批100还包括头盖108和握持环113。

头盖108通过销钉106与主轴105紧固联接，因此头盖108和主轴105一起转动。

握持环113和手柄121供操作者两手分别持握。其中，握持环113被持握时静止不动，手柄121可相对于握持环113以任一方向转动(顺时针或逆时针均可)。静止的握持环113是螺丝批100中各个部件转动的基准。

2、传动机构120

如图4和图5所示，传动机构120包括传动装置130和换向装置110，实现主轴可换向的双向倍速传动。其中传动装置130套设在换向装置110外侧，换向装置110套设在主轴105外侧。换向装置110起到两个功能：i)与传动装置130配合实现将双向输入转换为单向输出(即，单向离合器的功能)，以及，ii)对输出方向进行切换(即，换向器的功能)。

2.1、传动装置130结构

如图6所示，传动装置130包括四个锥齿轮和转换座114，四个锥齿轮包括主动轮118、从动轮111，和将从动轮和主动轮联接起来的两个中间轮128。其中使用两个中间轮可以使传动较为平衡，也可以只用一个中间轮，并不影响本实用新型的功能，本实用新型对此不予限制。主动轮118与手柄121紧固联接，传递从手柄输入的力矩。

主动轮118、转换座114和从动轮111依次以间隙配合的方式同轴地套设在换向装置110的换向元件115上，其中，换向装置110分别使主动轮118和从动轮111与主轴105间形成单向离合器关系，即，在一个方向上主动轮带动主轴转动，另一从动轮空转；在另一个方向上，主动轮与从动轮功能互换，由原来空转的从动轮带动主轴转动，主动轮相对主轴空转。单向离合器关系的具体实现方式在后面的2.2和2.3节详述。

图8B示出转换座114、换向元件115和握持环113间的连接关系。转换座114与换向元件115可以相对转动。转换座114在径向方向设有两个中间轮轴133，用于安装中间轮128。中间轮128使主动轮118和从动轮111始终保持以相对方向旋转，即，主动轮以顺时针方向旋转时，从动轮以逆时针方向旋转；反之，主动轮以逆时针方向旋转时，从动轮以顺时针方向旋转。

转换座114还包括径向的螺纹孔132，用于固定握持环113。握持环113与转换座114通过螺钉112紧固联接。本实施例在中间轮轴133上也沿轴向设置了螺纹孔134。为了结构紧凑，该螺纹孔134也可用于固定握持环113，此时握持环113还起到限制中间轮128轴向位移的作用。当然，本实用新型的握持环113也可以仅通过螺纹孔132与转换座114固定联接，同时，通过螺纹孔134设置轴向挡块，或在中间轮轴133上设置挡圈之类的阻挡元件，对中间轮128的轴向位移加以限制。

2.2、换向装置110结构及其原理

如图5所示，换向装置110套设在主轴105上，其外侧套设有传动装置130。换向装置110包括换向元件115和两组滚针127-1和127-2。换向元件115以间隙配合的方式同轴地套设在主轴105上。换向元件115上开了尺寸大于滚针127-1和127-2的两组槽，以设置滚针127-1和127-2，并使滚针127-1和127-2可自由滚动。滚针127-1和127-2的轴线与主轴105的轴线平行。参见图2，两组槽和滚针127-1和127-2的位置与传动装置130的主动轮118和从动轮111的位置分别对应，即第一组槽和滚针127-2与主动轮118的内圆面138配合，第二组槽和滚针127-1与从动轮111的内圆面135配合。本实施例的内圆面135和138为圆柱面。

如图7、图10所示，在主轴105上对应于槽和滚针的位置设置了异形面131。本实施例的主轴105上设置了三个异形面131，对应于每组3个滚针127-1或127-2，滚针127-1和127-2可以在异形面131上滚动。实际上，每个异形面131都有两段工作表面，这两段工作表面通过滚针127-1和127-2分别与内圆面135和内圆面138配合。异形面131的工作表面可以是圆柱面、椭圆柱面、抛物面或其他曲面，也可以是平面，也就是说，异形面131横断面的外轮廓线可以是圆弧、椭圆弧、抛物线或其他曲线，也可以是直线。该异形面131与内圆面138或内圆面135间形成一个径向间隙(参见图10所示的主轴105与主动轮118或从动轮111的配合关系)，将滚针的活动范围限制于其间。只要在主轴的圆周方向上，该径向间隙中间部分a的尺寸大于滚针127-1、127-2的直径，两端部分b、b’的尺寸分别小于滚针127-1、127-2的直径，滚针可在换向元件115的推动下在该径向间隙的两端间移动，并且，在滚针与异形面和内圆面接合处满足自锁条件，即可实现本实用新型的目的。该径向间隙也不必是对称的，即b与b’不相等并不影响本实用新型的目的。

在其他实施例中，异形面的数量可以是一个、两个或多于三个，均可实现本实用新型的目的，本实用新型对此不予限制。相应地，每组滚针的数量也可以是一个、两个或多于三个，甚至滚针的数量少于或多于异形面的数量亦可。例如，本实施例的换向元件115上开了两组共6个槽，用于设置滚针127-1和127-2。即使其中部分槽中不设滚针，只要保证每组槽中至少有一个滚针存在，就可实现本实用新型的目的。若在槽中设置两个滚针，不论是并列放置还是轴向串行放置，均可实现本实用新型的目的。

综上，只要传动装置130的主动轮和从动轮均分别通过滚针与异形面接合，即可实现本实用新型的目的，本实用新型对此不予限制。本实用新型的滚针亦可替换为其他滚动体，例如滚珠、锥形滚轴等，同时，对应的异形面和内圆面的外形与滚动体的形状匹配，例如将异形面和内圆面设置为环形面或圆锥面。当然，也可以将每个异形面131加工成两段工作表面，与两组滚针127-1和127-2分别对应，同样可实现本实用新型的目的。本实施例的内圆面135和内圆面138的直径相同，若其直径不同，只要选择直径合适的滚针与相应的异形面接合，仍然可实现本实用新型的目的。

以下结合图8A、8C、8D和图9A、9C、9D，分别说明换向装置110在两个工作状态下作为单向离合器和换向器的工作原理。图中换向装置110被简化为一个滚针与主轴105的一个平面的异形面相配合的结构。

图8C、8D对应本实施例的第一工作状态，滚针127-1和127-2被换向元件115推向图中右侧。在图8C中滚针127-1与从动轮111的内圆面135和异形面131同时接触，在图8D中滚针127-2与主动轮118的内圆面138和异形面131同时接触。

当主动轮118顺时针转动时，内圆面138带动滚针127-2顺时针转动，滚针127-2在异形面131上受到向右的摩擦力，即，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向右侧，使得滚针127-2被异形面131和内圆面138间形成的楔角夹紧，带动主轴105顺时针转动。此时，从动轮111逆时针转动，与内圆面135配合的滚针127-1也逆时针转动，该滚针在异形面131上受到向左的摩擦力，即，内圆面135和异形面131对滚针127-1的力均为朝向左侧，由于滚针左侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得滚针127-1处于放松状态，相应地，从动轮111相对于主轴105空转。

当主动轮118逆时针转动时，内圆面138带动对应的滚针127-2逆时针转动，该滚针在异形面131上受到向左的摩擦力，即，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向左侧，由于滚针127-2左侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得该滚针127-2处于放松状态，因此，此时主动轮118相对于主轴105空转。但是，由于中间齿轮128的存在，使得从动轮111顺时针转动。内圆面135带动对应的滚针127-1顺时针转动，该滚针127-1在异形面131上受到向右的摩擦力，即，内圆面135和异形面131对该滚针127-1的力均为朝向右侧，使得滚针127-1被异形面131和内圆面135间形成的楔角夹紧，带动主轴105顺时针转动。

由此，不论手柄带动主动轮顺时针还是逆时针转动，在第一工作状态下，主轴105均顺时针转动。

图9C、9D对应本实施例的第二工作状态，滚针127-1和127-2被换向元件115推向图中左侧。在图9C中滚针127-1与从动轮111的内圆面135和异形面131同时接触，在图9D中滚针127-2与主动轮118的内圆面138和异形面131同时接触。

当主动轮118顺时针转动时，内圆面138带动对应的滚针127-2顺时针转动，该滚针127-2在异形面131上受到向右的摩擦力，即，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向右侧，由于滚针127-2右侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得该滚针127-2处于放松状态，因此，此时主动轮118相对于主轴105空转。但是，由于中间齿轮128的存在，使得从动轮111逆时针转动。内圆面135带动对应的滚针127-1逆时针转动，该滚针127-1在异形面131上受到向左的摩擦力，即，内圆面135和异形面131对该滚针127-1的力均为朝向左侧，使得滚针127-1被异形面131和内圆面135间形成的楔角夹紧，带动主轴105逆时针转动。

当主动轮118逆时针转动时，内圆面138带动滚针127-2逆时针转动，滚针127-2在异形面131上受到向左的摩擦力，即，内圆面138和异形面131对滚针127-2的力均为朝向左侧，使得滚针127-2被异形面131和内圆面138间形成的楔角夹紧，带动主轴105逆时针转动。此时，从动轮111顺时针转动，与内圆面135配合的滚针127-1也顺时针转动，该滚针127-1在异形面131上受到向右的摩擦力，即，内圆面135和异形面131对滚针127-1的力均为朝向右侧，由于滚针127-1右侧的径向间隙的尺寸大于滚针直径，使得滚针127-1处于放松状态，相应地，从动轮111相对于主轴105空转。

由此，不论手柄带动主动轮顺时针还是逆时针转动，在第二工作状态下，主轴105均逆时针转动。

综上，换向装置110分别实现了两种工作状态下单向离合器的功能。

参见图7、图8A和图9A，换向元件115上设置了两个定位槽117-1和117-2，与主轴105上设置的定位钢球124配合，以实现前述两个工作状态间的切换。定位钢球124被一个位于主轴105内部的弹簧123顶入定位槽，将换向装置110设定为两种工作状态之一。相对主轴105转动换向元件115一个角度，可以切换定位钢球124在两个定位槽间的位置，使本实施例在前述第一工作状态和第二工作状态之间转换，从而实现了换向装置110的换向器功能。

2.3、以下结合附图说明本实施例的操作方式

2.3.1首先，相对主轴105转动换向元件115，将定位钢球124设置在所希望的两个定位槽之一内，如图8A所示设于定位槽117-1中，此时主轴105被设置为只能顺时针转动，本实施例处于前述第一工作状态。

2.3.1.1操作者一手握住握持环113，另一手顺时针旋转手柄121，带动主动轮118顺时针旋转。此时，主动轮118的内圆面138与主轴105的异形面131将与主动轮118相对应的滚针127-2夹紧，带动主轴105顺时针转动。中间轮128带动从动轮111逆时针转动，与从动轮111对应的滚针127-1处于放松状态，可以滚动，使从动轮111在主轴105上空转。因此，此时从动轮111不发生作用。

2.3.1.2操作者逆时针旋转手柄121，带动主动轮118逆时针旋转。此时，与主动轮118对应的滚针127-2处于放松状态，可以滚动，使主动轮118在主轴105上空转。中间轮128带动从动轮111顺时针转动，与从动轮111对应的滚针127-1被夹紧，带动主轴105顺时针转动。

综上，实现了不论手柄121的转动方向如何，主轴均顺时针转动。

2.3.2然后，相对主轴105转动换向元件115，将定位钢球124更换到定位槽117-2内，此时主轴105被设置为只能逆时针转动，本实施例处于前述第二工作状态。操作者一手握住握持环113，另一手不论按照顺时针还是逆时针转动手柄121，主轴均逆时针转动。

3、换向装置110的进一步改进结构

参见图1、2、3，头盖108上还设置了与主轴105的轴线平行的滑道，滑道中设有可以顺滑道滑动的推钮组件126，用于控制换向元件115的位置，以设置主轴105的转动方向。例如，推钮组件126拨到前侧位置(即，朝向批头的方向，图1所示)时，换向元件115的定位槽117-1与定位钢球124配合，主轴105只能顺时针方向转动，螺丝批100用来拧紧螺丝；推钮组件126拨到后侧位置(即，离开批头的方向，图3所示)时，换向元件115的定位槽117-2与定位钢球124配合，主轴105只能逆时针方向转动，螺丝批100用来松开螺丝。当然，推钮与主轴旋转方向的关系也可以反过来，本实用新型对此不予限制。

上述推钮组件126对换向元件115的控制是通过一个空间凸轮机构实现的。如图7和图8A、图9A所示，换向元件115的外圆周面上设置了一条螺线型的滑槽116。推钮组件126具有伸入滑槽116的部分，例如一个臂126-1或一个钢球，从而构成将推钮组件126的轴向直线运动转换为换向元件115的圆周运动的凸轮机构，即，沿轴向拨动推钮组件126，伸入滑槽116的臂126-1使得换向元件115发生圆周运动。通过该凸轮机构，推钮组件126在前后两个位置间的切换被转换为定位钢球124在两个定位槽中的切换。

若没有推钮组件126，要实现换向，必须双手分别持握主轴和换向元件115(或与这两个部件分别紧固联接的、易于持握的部件)，加以相对旋转。而设置推钮组件126后，只需操作者用一根手指就可推动，实现换向。这一改进大大方便了换向装置110的使用。

另外，采用了利用推钮组件126控制换向元件115转动的方式后，定位钢球124和两个定位槽的结构可以取消。只要能通过推钮组件126推动换向元件115，继而推动滚针到达单向离合器的工作位置，即可实现本实用新型的目的。

本实施例还包括限制各部件不必要的轴向移动的结构，例如台阶、挡圈、紧固件等，以及为了转动顺畅而设置的各种轴承、含油轴套等，在此未加详述，本实用新型对其不予限制。

一般操作中，本实施例的握持环113被持握时静止不动，即与没有双向倍速传动的普通螺丝批相比，效率加倍。但实际操作中，也可使握持环113以与手柄121相反的方向旋转，此时主轴105的转速是手柄121转速的两倍，即与没有双向倍速传动的普通螺丝批相比，效率为四倍。

实施例二：

本实施例与实施例一类似，只是将实施例一中的换向装置110替换为如图11C、11D和图12C、12D所示的棘轮-棘爪式换向装置。在主轴105上设置棘爪座，棘爪座上对称设置两个反向的可摆动的棘爪，即图11D和12D中对应主动轮118的棘爪座223及棘爪224a和224b，图11C和12C中对应从动轮111的棘爪座213及棘爪214a和214b。换向元件215上开口，开口两端可以推动棘爪，改变棘爪的工作位置(即设置主轴的转动方向)。图11C和12C中，换向元件215的开口两端为216a和216b，图11D和12D中开口两端为226a和226b。主动轮118和从动轮111的内圆面改为具有环状分布的内棘齿面238和235，这两个内棘齿面可分别与至少一个棘爪啮合。每对棘爪间还设置了令该两个棘爪张开靠向内棘齿面的弹性元件219和229，以保证棘爪与内棘齿面的可靠啮合。本实施例的工作原理是：

图11C、11D对应本实施例的第一工作状态，棘爪224b与内棘齿面238啮合，棘爪214b与内棘齿面235啮合。此时，换向元件215的开口端216a推动棘爪214a，换向元件215的开口端226a推动棘爪224a，与其各自的内棘齿面235、238脱离，从而不起作用。

此时，若顺时针转动手柄121，带动主动轮118顺时针转动，棘爪224b在内棘齿面238上滑过，不向主轴105传递力矩。从动轮111则在中间齿轮128的带动下逆时针转动，内棘齿面235可以经过与其啮合的棘爪214b，将力矩传递到主轴105，使主轴逆时针转动。

若逆时针转动手柄121，带动主动轮118逆时针转动，内棘齿面238可以经过与其啮合的棘爪224b，将力矩传递到主轴105，使主轴逆时针转动。从动轮111则顺时针转动，棘爪214b在内棘齿面235上滑过，即从动轮111相对于主轴105空转。

由此，不论手柄带动主动轮顺时针还是逆时针转动，在第一工作状态下，本实施例的主轴105均逆时针转动。

图12C、12D对应本实施例的第二工作状态，换向元件215顺时针转过一定角度，使得棘爪224a与内棘齿面238啮合，棘爪214a与内棘齿面235啮合。此时，换向元件215的开口端216b推动棘爪214b，换向元件215的开口端226b推动224b，与其各自的内棘齿面235、238脱离，从而不起作用。同理可知，不论手柄带动主动轮顺时针还是逆时针转动，在第二工作状态下，主轴105均顺时针转动。

因此，相对主轴105拨动换向元件215，利用其开口端使得适当的棘爪与内棘齿面啮合，可以实现前述第一工作状态和第二工作状态间的切换。

实施例三：

本实施例与实施例一类似，只是将实施例一中的换向装置110替换为如图13C、13D和图14C、14D所示的制动块式换向装置。在主轴105上轴线两侧平行开槽，槽内设置制动块，即图13D和图14D中对应主动轮118的制动块324a和324b，图13C和图14C中对应从动轮111的制动块314a和314b。制动块314a和314b的外侧端面为斜面，并且两个斜面呈V形相对。换向元件315上开口，开口端部可以推动制动块的外侧端面，使制动块在槽内伸缩，从而改变制动块的工作位置(即设置主轴的转动方向)。图13C和14C中，换向元件315的开口作用端为316a和316b，图13D和14D中开口作用端为326a和326b。换向元件315的开口作用端分别位于呈V形相对的两个斜面之间。主动轮118和从动轮111的内圆周面改为具有多个齿部的内齿面338和335，这两个内齿面可分别与至少一个制动块啮合。主轴105上设置制动块的槽内还设有将制动块向外顶推的弹簧319，以保证制动块与内齿面的可靠啮合。本实施例的工作原理是：

图13C、13D对应本实施例的第一工作状态，换向元件315的开口作用端326a推动制动块324a缩入槽中，制动块324b与内齿面338啮合；换向元件315的开口作用端316a推动制动块314a缩入槽中，制动块314b与内齿面335啮合。

此时，若顺时针转动手柄121，带动主动轮118顺时针转动，内齿面338可以经过与其啮合的制动块324b，将力矩传递到主轴105，使主轴顺时针转动。从动轮111则在中间齿轮128的带动下逆时针转动，制动块314b在内齿面335上滑过，不向主轴105传递力矩，即从动轮111相对于主轴105空转。

若逆时针转动手柄121，带动主动轮118逆时针转动，制动块324b在内齿面338上滑过，不向主轴105传递力矩。从动轮111则在中间齿轮128的带动下顺时针转动，内齿面335可以经过与其啮合的制动块314b，将力矩传递到主轴105，使主轴顺时针转动。

由此，不论手柄带动主动轮顺时针还是逆时针转动，在第一工作状态下，本实施例的主轴105均顺时针转动。

图14C、14D对应本实施例的第二工作状态，换向元件315的开口作用端326b推动制动块324b缩入槽中，制动块324a与内齿面338啮合；换向元件315的开口作用端316b推动制动块314b缩入槽中，制动块314a与内齿面335啮合。同理可知，不论手柄带动主动轮顺时针还是逆时针转动，在第二工作状态下，主轴105均逆时针转动。

因此，相对主轴105拨动换向元件315，利用其开口作用端推动适当的制动块与内齿面啮合，可以实现前述第一工作状态和第二工作状态间的切换。

实施例四：

本实施例为对实施例三中制动块的一种变形，即将制动块的外侧端面改为平面。以如图15所示的与主动轮118对应的部件为例，制动块424a和424b的外侧端面为平面，换向元件415的开口作用端426a和426b位于两个制动块之间，可以推动制动块的外侧端面，使制动块在槽内伸缩，从而改变制动块的工作位置(即设置主轴的转动方向)。主动轮118的内齿面438可与至少一个制动块啮合。本领域技术人员可以理解，本实施例的工作原理与实施例三类似，同样能够实现本实用新型的目的。

实施例五：

本实施例是对实施例三中制动块和换向元件的另一种变形。以如图16所示的与主动轮118对应的部件为例，制动块524a和524b的外侧端面为与主动轮118的内齿面538配合的齿形，换向元件515的开口作用端526a和526b位于两个制动块的外侧，可以推动制动块的外侧端面，使制动块在槽内伸缩，从而改变制动块的工作位置(即设置主轴的转动方向)。主动轮118的内齿面538可与至少一个制动块啮合。本领域技术人员可以理解，本实施例的工作原理与实施例三类似，同样能够实现本实用新型的目的。

实施例六：

本实施例是将本实用新型的双向机械转换器应用在一种力矩扳手600，该力矩扳手600利用类似于实施例一的传动机构实现双向倍速传动。该传动机构同样包括传动装置和换向装置，可以实现主轴转动方向的切换，其结构如图17、17A～17E所示。

力矩扳手600由主轴605、传动机构和旋转装置组成。在本实施例中，旋转装置为手柄621，以任意方向(顺时针或逆时针均可)在手柄621输入的力矩被传动机构传递到主轴605，使主轴605以设定的方向(顺时针或逆时针之一)输出力矩。本实施例的传动装置包括主动轮618、从动轮611、将从动轮和主动轮联接起来的中间轮628以及转换座614。主动轮618、从动轮611和转换座614套设在换向装置外侧。主动轮618与手柄621紧固联接。转换座614用于设置中间轮628，并固定握持环613。

主轴605设有异形面631。换向装置包括开了两组槽的换向元件615和设置在槽内的滚针627，分别与主动轮618和从动轮611对应，实现单向离合器功能。具体地，在主动轮618处，滚针627在换向元件615的推动下，与主轴的异形面631和内圆周面638配合；在从动轮611处，滚针627在换向元件615的推动下，与主轴的异形面631和内圆周面635配合。换向元件615一端设置了两个定位槽617-1和617-2，与主轴605上设置的定位钢球624配合，以实现换向器功能。本实施例的工作原理与实施例一类似，操作者两手分别持握手柄621和握持环613，其中，握持环613静止不动。不论手柄621顺时针还是逆时针转动，主轴605均按照换向元件615的定位槽设定的方向转动。

在其他实施例中，也可以将力矩扳手600中的换向装置替换为实施例二～五中的棘轮-棘爪式或制动块式换向装置，同样可以实现本实用新型的目的。

上述手动工具除了螺丝批和力矩扳手，还包括手钻或其他类似工具，只要是该工具输入力矩的旋转装置(手柄)与主轴同轴，均可利用本实用新型的双向机械转换器，实现不论输入力矩的旋转装置如何转动，主轴均在设定方向上输出力矩，且该主轴的设定方向可切换。

本实用新型的双向机械转换器还可以在其他系统或设备中获得应用。在其他同样包括主轴、传动机构和旋转装置的实施例中，将传动机构的传动装置130中的锥齿轮传动替换成圆柱齿轮传动、圆柱齿轮加轴传动、齿型带传动加轴传动或三维齿形带传动等方案，使主动轮与从动轮始终按照相反方向旋转。只要在传动机构中采用了本实用新型的同时具备单向离合器和换向器功能的换向装置，其他实施例同样可实现本实用新型的目的，即，旋转装置的输入力可以为顺时针或逆时针的任意方向，这种任意方向的输入力均可被有效利用，传递到主轴，以预设的方向输出，并且可以方便地切换主轴转动的方向。在其他系统或设备的实施例中，传动机构的换向装置的握持环还可以被替换成一个固定装置，例如机架，作为安装整个系统或设备的基座。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (46)

1.一种双向机械转换器，其特征在于，包括：

主轴；

传动机构，所述传动机构包括相互联接的传动装置和换向装置；以及，

输入力矩的旋转装置，所述旋转装置的旋转轴与所述主轴同轴，所述旋转装置与所述传动装置相互联接，所述传动装置按照一个预先设定的方向将力矩传递到所述主轴输出；其中，

通过所述换向装置，所述预先设定的方向可变换。

2.如权利要求1所述的双向机械转换器，其中，

所述传动装置套设在所述换向装置上；

所述传动装置包括各自通过一个单向离合器安装在主轴上的两个驱动元件，和一个转换结构，所述转换结构与所述两个驱动元件均相联，使所述两个驱动元件按照相反方向旋转；其中，

所述两个驱动元件在轴向上彼此隔开；

所述换向装置包括所述单向离合器；

两个所述单向离合器的作用方向相同，使得所述两个驱动元件中以所述作用方向旋转的一个驱动元件带动所述主轴转动，以与所述作用方向相反的方向旋转的另一个驱动元件相对所述主轴空转。

3.如权利要求2所述的双向机械转换器，其中，所述两个驱动元件分别为主动轮和从动轮；所述转换结构包括至少一个与所述主轴垂直设置的中间轮轴，至少一个中间轮穿设在所述中间轮轴上，至少一个所述中间轮与所述从动轮和所述主动轮均相联，以使所述主动轮和所述从动轮按照相反方向旋转；并且所述主动轮与所述旋转装置紧固联接。

4.如权利要求3所述的双向机械转换器，其中，所述从动轮、所述主动轮和所述中间轮均为锥齿轮。

5.如权利要求4所述的双向机械转换器，其中，所述转换结构包括两个与所述主轴垂直设置的中间轮轴，两个中间轮分别穿设在所述中间轮轴上，所述两个中间轮均与所述从动轮和所述主动轮相联，以使所述主动轮和所述从动轮按照相反方向旋转。

6.如权利要求4所述的双向机械转换器，其中所述主轴具有至少一个异形面，所述换向装置通过所述至少一个异形面与所述主轴相互联接。

7.如权利要求6所述的双向机械转换器，其中所述主轴具有多个异形面。

8.如权利要求7所述的双向机械转换器，其中所述主轴具有三个异形面。

9.如权利要求6所述的双向机械转换器，其中所述主轴的所述至少一个异形面被分为两段设置，分别对应于所述两个驱动元件。

10.如权利要求6所述的双向机械转换器，其中，

所述换向装置套设在所述主轴上，所述换向装置包括换向元件和两组滚动体；其中，

所述换向元件以间隙配合的方式同轴地套设在所述主轴上，所述换向元件上开有尺寸略大于所述滚动体的两组槽，以分别设置两组所述滚动体，两组所述滚动体的位置与两个所述驱动元件的位置分别对应；

两个所述驱动元件各自具有内圆周面，两个所述驱动元件分别通过所述内圆周面以间隙配合的方式同轴地套设在所述换向元件上，

每组所述滚动体包括至少一个滚动体，所述滚动体可以在所述异形面上滚动；

所述换向元件的所述两组槽可推动所述滚动体同时与所述异形面和所述内圆周面配合；

其中，通过所述滚动体同时与所述异形面和所述内圆周面配合而构成所述单向离合器。

11.如权利要求10所述的双向机械转换器，其中，所述内圆周面为圆柱面，所述滚动体为圆柱形的滚针，所述滚针的轴线与所述主轴的轴线平行。

12.如权利要求10所述的双向机械转换器，其中，所述内圆周面为圆锥面，所述滚动体为圆锥形的滚轴，所述滚轴的外形与所述异形面和所述内圆周面之间的间隙相匹配。

13.如权利要求10所述的双向机械转换器，其中，所述内圆周面为圆柱面或圆环面，所述滚动体为滚珠。

14.如权利要求10所述的双向机械转换器，其中所述异形面与所述内圆周面之间形成径向间隙，所述径向间隙的中间部分的尺寸大于所述滚动体的直径，所述径向间隙的两端部分的尺寸小于所述滚动体的直径。

15.如权利要求14所述的双向机械转换器，其中所述异形面为圆柱面、椭圆柱面、抛物面或平面。

16.如权利要求10所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体的数量等于所述异形面的数量。

17.如权利要求16所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件的所述两组槽中的每一组槽内的所述滚动体数量均等于所述异形面的数量。

18.如权利要求10所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体数量多于所述异形面的数量。

19.如权利要求10所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体数量少于所述异形面的数量。

20.如权利要求10所述的双向机械转换器，其中所述换向元件可在所述主轴的圆周方向上预设的两个位置间切换，以通过改变所述异形面与所述滚动体间的位置关系，来设定所述主轴的旋转方向。

21.如权利要求4所述的双向机械转换器，其中，

所述主轴上对应于所述两个驱动元件的位置设有两个棘爪座，每个所述棘爪座上对称地设置有一对反向的可摆动的棘爪；

所述两个驱动元件分别具有至少部分地环状分布的内齿形面，所述内齿形面可分别与至少一个棘爪啮合；

所述换向装置套设在所述主轴上，并可控制所述棘爪的位置状态，通过改变所述棘爪的所述位置状态，来设定所述主轴的旋转方向。

22.如权利要求21所述的双向机械转换器，其中，

所述换向装置包括以间隙配合的方式同轴地套设在所述主轴上的换向元件；

所述换向元件具有开口，所述棘爪可穿过所述开口与所述内齿形面啮合；

在所述主轴的圆周方向上，所述开口的至少一端用于推动所述棘爪，控制所述棘爪的所述位置状态；其中，

所述单向离合器通过所述棘爪与所述内齿形面之间的配合而构成。

23.如权利要求22所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件可在所述主轴的圆周方向上预设的两个位置间切换，以通过改变所述棘爪的所述位置状态，来设定所述主轴的旋转方向。

24.如权利要求21所述的双向机械转换器，其中，每对所述棘爪间还设置有使所述棘爪张开并靠向所述内齿形面的弹性元件。

25.如权利要求21所述的双向机械转换器，其中，所述内齿形面为内棘齿面。

26.如权利要求4所述的双向机械转换器，其中，

在所述主轴的周缘上的对应于所述两个驱动元件的位置处设有两组槽，每组槽均包括两个槽；

每个槽内均设置一个制动块，所述制动块被弹性元件向外推；

所述两个驱动元件分别具有环状分布的内齿形面，所述内齿形面可分别与至少一个所述制动块啮合；

所述换向装置套设在所述主轴上，并可控制所述制动块的位置状态，通过改变所述制动块的所述位置状态，设定所述主轴的旋转方向。

27.如权利要求26所述的双向机械转换器，其中，

所述换向装置包括以间隙配合的方式同轴地套设在所述主轴上的换向元件；

所述换向元件具有开口，所述制动块可穿过所述开口与所述内齿形面啮合；

在所述主轴的圆周方向上，所述开口的至少一端用于推动所述制动块，控制所述制动块的所述位置状态；其中，

所述单向离合器通过所述制动块与所述内齿形面之间的配合而构成。

28.如权利要求27所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件可在所述主轴的圆周方向上预设的两个位置间切换，以通过改变所述制动块的所述位置状态，来设定所述主轴的旋转方向。

29.如权利要求26所述的双向机械转换器，其中，所述制动块的外缘是平直的。

30.如权利要求26所述的双向机械转换器，其中，所述制动块的外缘包括与所述内齿形面匹配的斜面。

31.如权利要求2所述的双向机械转换器，其中，所述两个驱动元件分别为第一直齿轮和第二直齿轮；所述转换结构包括：

与所述主轴平行地、以预设的空间间距关系设置的第一轴和第二轴；

第三直齿轮和第四直齿轮，被分别装设在所述第一轴和所述第二轴的相反方向的端部处，使得第三直齿轮与第一直齿轮啮合，第四直齿轮与第二直齿轮啮合；以及，

装设在所述第一轴的中部的第五直齿轮和装设在所述第二轴的中部的第六直齿轮，所述第五直齿轮与所述第六直齿轮互相啮合。

32.如权利要求2所述的双向机械转换器，其中，一个驱动元件为第一直齿轮，另一个驱动元件为第一带轮；所述转换结构包括：

与所述主轴平行地、以与所述主轴之间预设的空间间距关系设置的一个轴；

在所述轴的相反两端处分别装设的第二直齿轮和第二带轮，所述第二直齿轮与所述第一直齿轮在所述主轴的一侧相互啮合，所述第二带轮可通过传动带被所述第一带轮驱动；以及

一条传动带，将所述第一带轮与所述第二带轮联接。

33.如权利要求2所述的双向机械转换器，其中，所述两个驱动元件分别为第一带轮和第二带轮；所述转换结构包括：

与所述主轴间平行地、以预设的空间间距关系设置的第一轴和第二轴；

第三带轮和第四带轮，被分别装设在所述第一轴和所述第二轴的相反方向的端部处，使得所述第三带轮通过第一传动带被所述第一带轮驱动，所述第四带轮通过第二传动带被所述第二带轮驱动；以及，

装设在所述第一轴的中部的第一直齿轮和装设在所述第二轴的中部的第二直齿轮，所述第一直齿轮与所述第二直齿轮互相啮合。

34.如权利要求2所述的双向机械转换器，其中，所述两个驱动元件为第一三维带轮和第二三维带轮；所述转换结构包括：

位于与所述主轴正交的平面内，且与所述主轴之间具有预设的空间间距关系的一个轴；

分别在所述轴的相反两端处装设的第三三维带轮和第四三维带轮；以及，

一条三维齿形带，所述三维齿形带将所述第一三维带轮、所述第二三维带轮、所述第三三维带轮和所述第四三维带轮联接在一起。

35.如权利要求20或23或28之任一权利要求所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件上设有两个定向部，分别对应于所述换向元件的所述两个位置，以设定所述主轴的所述旋转方向。

36.如权利要求35所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件上的所述两个定向部包括对应的设定主轴为顺时针方向转动或逆时针方向转动的两个定位槽，所述主轴还包括由弹簧支撑的定位球，所述定位球可位于所述两个定位槽中的任意一个，以设定主轴按照顺时针方向转动或逆时针方向转动。

37.如权利要求35所述的双向机械转换器，还包括，

设置在所述主轴上的推钮组件，所述推钮组件可沿与所述主轴的轴线平行的方向滑动，但不可沿所述主轴的圆周方向相对所述主轴转动；

所述换向元件上还设有螺线状的滑槽，所述推钮组件还滑动地与所述滑槽配合，以将所述推钮组件沿与所述主轴的轴线平行的方向的直线运动转换为所述换向元件相对于所述主轴的圆周运动，从而使所述换向元件在所述两个位置间切换，以设定所述主轴的旋转方向。

38.如权利要求37所述的双向机械转换器，其中还包括一个与所述主轴固定连接的头盖，所述头盖上设置了与所述主轴的轴线平行的滑道，所述推钮组件滑动地设置于所述滑道上。

39.如权利要求20或23或28之任一权利要求所述的双向机械转换器，其中所述转换结构包括一个转换座，所述至少一个中间轮轴垂直于所述主轴地设置在所述转换座上，所述转换座以间隙配合的方式同轴地套设在所述换向元件上；所述转换座与一个固定装置固定联接。

40.如权利要求39所述的双向机械转换器，其中所述固定装置是握持环。

41.如权利要求39所述的双向机械转换器，其中所述固定装置是机架。

42.一种手动工具，其特征在于，包括根据权利要求1-34之任一权利要求所述的双向机械转换器，其中所述旋转装置是手柄，所述主轴按照一个预先设定的方向转动，以输出力矩，且所述预先设定的方向可逆转。

43.如权利要求42所述的手动工具，其特征在于，所述主轴上还设有工具头，使所述手动工具成为螺丝批、手钻或力矩扳手。

44.如权利要求43所述的手动工具，其中所述工具头为批头套筒，所述批头套筒用于安装各种型号的螺丝批头。

45.一种手动工具，其特征在于，包括根据权利要求37所述的双向机械转换器，其中所述旋转装置是手柄，所述主轴按照一个预先设定的方向转动，以输出力矩，且所述预先设定的方向可逆转，所述主轴上还设有工具头，使所述手动工具成为螺丝批、手钻或力矩扳手，所述工具头为批头套筒，所述批头套筒用于安装各种型号的螺丝批头。

46.一种手动工具，其特征在于，包括根据权利要求40所述的双向机械转换器，其中所述旋转装置是手柄，所述主轴按照一个预先设定的方向转动，以输出力矩，且所述预先设定的方向可逆转，所述主轴上还设有工具头，使所述手动工具成为螺丝批、手钻或力矩扳手，所述工具头为批头套筒，所述批头套筒用于安装各种型号的螺丝批头。

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